DE4103844A1

DE4103844A1 - FILTER INSERT

Info

Publication number: DE4103844A1
Application number: DE4103844A
Authority: DE
Inventors: Bernd Mueller
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1991-02-08
Filing date: 1991-02-08
Publication date: 1992-08-13
Also published as: DE59200665D1; EP0498207B1; DK0498207T3; ATE113344T1; EP0498207A1; ES2066494T3

Abstract

The invention relates to a centrifugal pump, in which the impeller (10) is preceded by a filter pot (2) having a filter cartridge (6) arranged in it. The pump-part suction port (9) located in the filter pot (2) is preceded, as a result of the constructive design of the filter cartridge (6), by a free space (11), within which escaping filtrate collects. The filter surface located opposite the suction port is thus increased by a multiple, thereby preventing blockages and disdavantages caused by influences on the flow. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a centrifugal pump according to the preamble of the main claim.

Aus der DE-AS 26 39 854 ist eine derartige Pumpe bekannt, bei der einem ansaugenden Kreiselpumpenlaufrad ein Topf vorgeschaltet ist, innerhalb dessen sich ein Filtereinsatz befindet. Dieser ist korbförmig ausgebildet und hat die Aufgabe, im Fördermedium befindliche Verunreinigungen zurückzuhalten und von den Verunreinigungen befreites Wasser dem Pumpenlaufrad zuströmen zu lassen. Gewöhnlich sind derartige Filtereinsätze allseitig durchlässig ausgebildet, jedoch muß mit Hilfe einer periodischen Reinigung deren Verstopfung vorgebeugt werden. Etwas ähnliches zeigt die GB-PS 5 00 072, bei der innerhalb einer dem Laufrad vorgeschalteten Saugkammer ein Filterrohr angeordnet ist und Verunreinigungen von dem Pumpenlaufrad fernhält.Such a pump is known from DE-AS 26 39 854, at a pot for a suction centrifugal pump impeller is upstream, within which there is a filter insert located. This is basket-shaped and has the Task, impurities in the medium hold back and water freed from impurities to let the pump impeller flow. Are common filter inserts of this type are designed to be permeable on all sides, however, it must be cleaned periodically Constipation can be prevented. The GB-PS shows something similar 5 00 072, in the upstream of the impeller Suction chamber a filter tube is arranged and contaminants keeps away from the pump impeller.

Bei der üblichen Bauart gemäß der DE-AS 26 39 854 ist es auch bekannt, den Filtereinsatz in das Pumpengehäuse zu integrieren. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß nach einer mitunter sehr kurzen Zeit eine Verstopfung entstehen kann. Denn innerhalb des Filtereinsatzes bildet sich eine bevorzugte Strömungsrichtung aus, wie sie in der DE-AS 26 39 854 durch die Pfeile dargestellt ist. Aufgrund der vom Laufrad ausgeübten Sogwirkung wird zuerst derjenige Ort zugesetzt sein, der dem Pumpeneinlauf direkt gegenüberliegt. Das nachströmende Fördermedium sucht sich dann einen anderen Weg durch den Filtereinsatz, um zum Laufrad zu gelangen. In the usual design according to DE-AS 26 39 854 it is also known to insert the filter into the pump housing integrate. However, this solution has the disadvantage that after constipation can occur for a very short period of time can. Because one forms within the filter insert preferred flow direction, as described in DE-AS 26 39 854 is represented by the arrows. Because of the The suction effect exerted on the impeller first becomes the location be added, which is directly opposite the pump inlet. The inflowing medium then looks for another Path through the filter insert to get to the impeller.

Dieser Weg ist aber länger und durch Gehäusekanten, Verengungen und dergleichen gestört, wodurch ein Druckverlust vor dem Laufrad entsteht. Als Folge dieser Störung der Zulaufverhältnisse entsteht im Laufrad Kavitation mit ihren bekannten nachteiligen Wirkungen. Im Laufe der Zeit können die im Fördermedium befindlichen Schwebeteilchen, wobei es sich um Blattreste, Zweige und dergleichen handeln kann, die verbleibenden Querschnitte des Filtereinsatzes zusetzen und eine Förderung völlig unterbinden.But this way is longer and through housing edges, Constrictions and the like disturbed, causing a loss of pressure in front of the impeller. As a result of this disorder the Inflow conditions arise in the impeller with their cavitation known adverse effects. Over time, the Floating particles in the medium, it is Leaf remnants, branches and the like can act that add remaining cross sections of the filter insert and completely prevent funding.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz zu entwickeln, dessen Strömungswiderstand durch sich ansammelnde Fremdstoffe nur noch unwesentlich beeinflußt wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.The invention has for its object a filter insert to develop its flow resistance by itself accumulating foreign matter is only marginally affected. This problem is solved according to the characteristic Part of the main claim.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird einerseits die wirksame Filterfläche des Filtertopfes vergrößert und andererseits gewährleistet, daß sich mehrere Zuströmrichtungen zum Laufrad ausbilden können. Der der Saugöffnung gegenüberliegende Freiraum dient als Sammelraum für das Filtrat, aus dem heraus die Pumpe direkt ansaugt. Bei den bekannten Bauarten, bei denen die Wandfläche des Filtereinsatzes der Saugöffnung nahezu direkt gegenüberliegt, wirkt sich ein Zusetzen dieser Filterfläche sofort negativ auf das Saugverhalten der Pumpe aus. Das Fördermedium muß dann durch schmale, enge und verwinkelte Spalte der Saugöffnung zuströmen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sammelt sich das Filtrat aus verschiedenen Richtungen innerhalb des Freiraumes und kann störungsfrei angesaugt werden. Das Zusetzen in Hauptströmungs richtung, gewöhnlich dem kürzesten Weg, bedingt keinen Anstieg der Druckverluste, da die danebenliegenden Flächen des Filtereinsatzes einen ungehinderten Abfluß in den Freiraum gestatten. Die Betriebsdauer des Filtereinsatzes kann also um ein Vielfaches erhöht werden, da erst ein völliges Zusetzen der aktiven Wandflächen dessen Wirkung unterbindet. With the solution according to the invention, on the one hand, the effective Filter area of the filter bowl enlarged and on the other hand ensures that there are several directions of inflow to the impeller can train. The one opposite the suction opening Free space serves as a collecting space for the filtrate, out of which the pump sucks directly. In the known types, at which the wall surface of the filter insert of the suction opening clogging is almost directly opposite Filter area immediately negative on the suction behavior of the pump out. The medium must then pass through narrow, narrow and flow into the angled column of the suction opening. Through the training according to the invention collects the filtrate different directions within the free space and can be sucked in without any problems. The clogging in mainstream direction, usually the shortest route, does not require an ascent the pressure losses, since the adjacent surfaces of the Filter insert an unhindered drain into the free space allow. The operating time of the filter insert can therefore be around can be increased many times over, since only a complete clogging of the active wall surfaces prevents its effect.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß zwischen mindestens zwei Filterkammern des Filtereinsatzes ein Filtrat sammelnder Freiraum angeordnet ist. Dies können beispielsweise zwei mit ihren Eodenteilen einander zugekehrte und zwischen den Bodenteilen einen Freiraum ausbildende Filtereinsätze sein. Es können aber auch zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete, einen Freiraum zwischen sich bildende Filtereinsätze sein. Der Freiraum sollte in jedem Fall so groß dimensioniert sein, daß er mindestens dem Saugmundquerschnitt des Laufrades entspricht.An embodiment of the invention provides that between at least two filter chambers of the filter insert Filtrate collecting clearance is arranged. You can for example, two with their parts of the ode facing each other and forming a space between the floor parts Be filter inserts. But it can also be two at a distance juxtaposed, a space between them forming filter cartridges. The freedom should be in everyone Case should be dimensioned so large that it is at least that Suction mouth cross section of the impeller corresponds.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist im Filtereinsatz, der korbförmig ausgebildet sein kann, ein den Filtereinsatz in Saugrichtung durchdringendes Filterrohr angeordnet. Das davon umhüllte Volumen bildet den Freiraum. Das Filterrohr kann dabei jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Die Saugrichtung entspricht hierbei gewöhnlich auch der Drehachse des Laufrades. Ein von oben in den korbförmigen Filtereinsatz einströmendes Fördermedium kann als Filtrat allseits aus dem Filterkorb und durch das Siebrohr in den Freiraum einströmen. Hieraus saugt dann das Laufrad störungsfrei an. Versuche zeigten, daß diese Lösungen einen problemlosen Pumpenbetrieb gewährleisten.According to another embodiment, the can be basket-shaped, a the filter insert in Filter tube penetrating the suction direction. That of it enveloped volume forms the free space. The filter tube can have any cross-sectional shape. The The suction direction usually corresponds to the axis of rotation of the impeller. One from above into the basket-shaped filter insert Inflowing medium can as a filtrate from all sides Filter basket and flow through the sieve tube into the free space. From this, the impeller then sucks in smoothly. tries showed that these solutions have trouble-free pump operation guarantee.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können der Filtereinsatz und das Filterrohr mehrteilig und/oder zerlegbar ausgebildet sein. Dies erleichtert die Reinigung nach erheblich verlängerten Betriebszeiten.According to a further embodiment, the filter insert and the filter tube can be designed in several parts and / or dismantled. This facilitates cleaning after significantly extended Operating times.

Eine andere Ausgestaltung ist die in den Ansprüchen 5 und 6 beschriebene Freiraumbildung. Ein gewöhnlich einen runden Querschnitt aufweisender Filtereinsatz besitzt auf der der Saugöffnung oder dem Laufrad gegenüberliegenden Wandfläche eine Einbuchtung. Derart, daß sich in der Draufsicht ein halbmondförmiger Querschnitt ergibt. Anders ausgedrückt, der korbförmige Filtereinsatz weist eine konkave und eine konvexe Wandfläche auf, wobei die erstere der Saugöffnung zugekehrt ist. Dadurch bildet sich vor der Saugöffnung ein im Querschnitt elliptischer Freiraum aus, in den das Filtrat unter sehr geringen Strömungsverlusten einströmen kann.Another embodiment is that in claims 5 and 6 described free space formation. Usually a round one Cross-section filter insert has on the Suction opening or wall surface opposite the impeller an indentation. Such that in the top view crescent-shaped cross section results. In other words, the basket-shaped filter insert has a concave and a convex Wall surface, with the former facing the suction opening is. This forms in front of the suction opening Cross section of elliptical space in which the filtrate can flow in with very low flow losses.

Allen diesen Lösungen ist das Merkmal gemeinsam, daß die der Saugöffnung gegenüberliegende Filterfläche sehr stark vergrößert wurde, um somit bei einem Verstopfen des kürzesten Strömungsweges weitere gleichwertige und verlustarme Strömungswege zu erhalten.A feature common to all these solutions is that the Filter surface opposite suction opening very strong was enlarged to thus clog the shortest Flow path further equivalent and low loss Get flow paths.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Am Beispiel einer Kreiselpumpe mit integriertem Filtertopf sind jeweils im Längsschnitt und einer Draufsicht mit Teilschnitt verschiedene Filtereinsätze dargestellt. Es zeigen dieEmbodiments of the invention are in the drawings are shown and are described in more detail below. At the Examples of a centrifugal pump with an integrated filter bowl are each in longitudinal section and a top view with partial section different filter inserts shown. They show

Fig. 1 und 2 Filtereinsätze mit gegenläufiger Zuströmung, die Fig. 1 and 2, filter inserts with opposite inflow, the

Fig. 3 und 4 parallel durchströmte Filtereinsätze mit gleicher Zuströmung, die FIGS. 3 and 4 parallel-flow filter inserts with equal inflow, the

Fig. 5 und 6 einen Filtereinsatz mit Siebrohr und die Fig. 5 and 6, a filter insert with the strainer tube and

Fig. 7 und 8 einen im Querschnitt halbmondförmigen Filtereinsatz. FIGS. 7 and 8 a crescent-shaped in cross-section the filter insert.

In der Fig. 1 strömt das zu fördernde Medium durch den Anschluß 1 einer Saugleitung in den Filtertopf 2 der Kreiselpumpe 3 ein. Die hier einstufig ausgebildete Kreiselpumpe wird von einem Motor 4 angetrieben. Der Filtertopf weist einen Verschlußdeckel 5 auf, nach dessen Entfernen ein Herausheben sowie eine Reinigung des Filtereinsatzes 6 möglich ist. Dieser Filtereinsatz weist zwei Filterräume 7 und 8 auf. In den Filterraum 7 strömt das zu reinigende Medium von oben ein und das Filtrat strömt nach Passieren der hier gelochten Wandflächen in einen der Saugöffnung 9 des Laufrades 10 gegenüberliegenden Freiraum 11 ein. Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, die einem Schnitt II-II von Fig. 1 entspricht, kann verunreinigtes Medium durch eine Öffnung 12, die zwischen Filtertopf 2 und Filtereinsatz 6 besteht, zum Boden des Filtertopfes 2 strömen. Im Bodenbereich weist der mit einer Wandfläche 13 an der Seitenwand und am Boden 14 des Filtertopfes 2 dichtend anliegende Filtereinsatz 6 eine oder mehrere Durchströmöffnungen 15 auf. Durch diese kann das verunreinigte Medium in die hier untere Filterkammer 8 eintreten und das Filtrat dem Freiraum 11 und daraus dem Laufrad 10 zuströmen. Die eingezeichneten Pfeile stellen die Strömungsrichtung des Mediums sowie des Filtrats dar. Die eingezeichneten würfelförmigen Felder stellen gelochte Wandflächen des Filtereinsatzes dar. Zur optimalen Filter wirkung sind alle Wandflächen perforiert. Mit einem Bund 16 ist der Filtereinsatz 6 im Filtertopf 2 dichtend befestigt. Die Anpressung des Bundes 16 kann hierbei durch den Deckel 5, separate Hilfsmittel oder andere bekannte Lösungen erfolgen.In Fig. 1, the medium to be pumped flows through the connection 1 of a suction line into the filter bowl 2 of the centrifugal pump 3 . The centrifugal pump formed here in one stage is driven by a motor 4 . The filter bowl has a sealing cap 5 , after removal of which a lifting out and cleaning of the filter insert 6 is possible. This filter insert has two filter spaces 7 and 8 . The medium to be cleaned flows into the filter chamber 7 from above and the filtrate flows into a free space 11 opposite the suction opening 9 of the impeller 10 after passing through the perforated wall surfaces here. As can be seen in FIG. 2, which corresponds to a section II-II of FIG. 1, contaminated medium can flow to the bottom of the filter bowl 2 through an opening 12 which exists between the filter bowl 2 and the filter insert 6 . In the bottom area, the filter insert 6 , which has a wall surface 13 on the side wall and on the bottom 14 of the filter bowl 2, has one or more flow openings 15 . Through this, the contaminated medium can enter the lower filter chamber 8 here and the filtrate can flow into the free space 11 and from there the impeller 10 . The arrows shown represent the direction of flow of the medium and the filtrate. The drawn cube-shaped fields represent perforated wall surfaces of the filter insert. For optimal filter effect, all wall surfaces are perforated. The filter insert 6 is fastened in a sealing manner in the filter bowl 2 with a collar 16 . The pressure on the collar 16 can be done by the cover 5 , separate aids or other known solutions.

Die Fig. 3 und 4 unterscheiden sich von den Fig. 1 und 2 nur durch den anders gestalteten Filtereinsatz 6. Dieser besteht hier aus zwei nebeneinander angeordneten Filterkammern 7, 8, die beide von oben beaufschlagt werden. In ihrer Form entsprechen die Filterkammern in Achsrichtung erfolgenden Zylinderabschnitten. Zwischen den Filterkammern 7, 8 ist der von parallel verlaufenden Filterflächen 17, 18 begrenzte Freiraum 11 angeordnet. Verunreinigtes Medium kann durch die Filterflächen 17, 18 in den Freiraum 11 eintreten. Aus der Fig. 4, einem Schnitt gemäß den Linien IV-IV von Fig. 3, ist entnehmbar, wie eine Abdeckplatte 19 verhindert, daß von oben ein Zutritt in den Freiraum 11 erfolgt. Ein an den äußeren Umfangsflächen der Filterkammern 7, 8 austretendes Filtrat kann um den Filtereinsatz 6 herumströmen und in den Freiraum 11 oder die Saugöffnung 9 eintreten. 1 and 2, Fig. 3 and 4 differ from the Fig. Only by the differently shaped filter insert 6. This consists of two filter chambers 7 , 8 arranged side by side, both of which are acted upon from above. The shape of the filter chambers corresponds to cylindrical sections in the axial direction. The free space 11 , delimited by parallel filter surfaces 17 , 18 , is arranged between the filter chambers 7 , 8 . Contaminated medium can enter the free space 11 through the filter surfaces 17 , 18 . From Fig. 4, a section along the lines IV-IV of Fig. 3, it can be seen how a cover plate 19 prevents access to the free space 11 from above. A filtrate emerging on the outer peripheral surfaces of the filter chambers 7 , 8 can flow around the filter insert 6 and enter the free space 11 or the suction opening 9 .

Die Fig. 5 zeigt einen Filtereinsatz 6, welcher korbförmig ausgebildet und von einem Filterrohr 20 durchdrungen ist. Der vom Filterrohr 20 umhüllte Raum bildet hierbei den Freiraum 11, welcher der Saugöffnung 9 vorangestellt ist und in Achsrichtung des Laufrades 10 verläuft. Das durch den Anschluß 1 in den Filtertopf 2 einströmende Medium gelangt von oben vollständig in den Filtereinsatz 6. Die Wandflächen des Filtereinsatzes sind, wie bei den vorstehend bereits beschriebenen Ausführungsformen, vollständig perforiert, um eine möglichst große Filterfläche zu erhalten. Davon ausgenommen sind Dichtflächen. Den Filtereinsatz 6 durchdringt ein in Achsrichtung der Pumpenwelle angeordnetes Filterrohr 20. Dies ist ebenfalls perforiert und weist einen Querschnitt auf, der kleiner als der Querschnitt des Filtereinsatzes 6 ist. Gemäß Fig. 6 kann das zu reinigende Medium seitlich durch die Zwischenräume 21, 22 um das Filterrohr 20 herumströmen und dies allseits durchströmen. Sollte sich auf dem kürzesten Wege zwischen Anschluß 1 und Saugöffnung 9 des Laufrades 10 eine Verstopfung bilden, dann ist so viel freie und benachbarte Filterfläche vorhanden, daß das Filtrat ohne Druckverlust in den Freiraum 11 und von dort dem Laufrad 10 zuströmen kann. FIG. 5 shows a filter insert 6 , which is basket-shaped and is penetrated by a filter tube 20 . The space enveloped by the filter tube 20 here forms the free space 11 which precedes the suction opening 9 and extends in the axial direction of the impeller 10 . The medium flowing into the filter bowl 2 through the connection 1 reaches the filter insert 6 completely from above. As in the embodiments already described above, the wall surfaces of the filter insert are completely perforated in order to obtain the largest possible filter surface. This excludes sealing surfaces. A filter tube 20 arranged in the axial direction of the pump shaft penetrates the filter insert 6 . This is also perforated and has a cross section that is smaller than the cross section of the filter insert 6 . According to FIG. 6, the medium to be cleaned can flow laterally through the spaces 21 , 22 around the filter tube 20 and flow through it on all sides. Should a blockage form on the shortest path between the connection 1 and the suction opening 9 of the impeller 10 , then there is so much free and adjacent filter area that the filtrate can flow into the free space 11 and from there the impeller 10 without loss of pressure.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Filtereinsatz 6 gezeigt, dessen der Saugöffnung 9 zugekehrte Seite eine nach innen weisende Wölbung 23 aufweist. Dadurch entsteht vor der Saugöffnung 9 ein Freiraum 11, in dem sich das gesamte Filtrat sammeln und aus dem das Laufrad 10 störungsfrei ansaugen kann. Eine Verstopfung der der Saugöffnung 9 gegenüberliegenden Filterfläche hat damit nicht mehr den bisher üblichen Druckverlust vor dem Laufrad zur Folge. Denn durch die vergrößerte Filterfläche vor der Saugöffnung kann genügend Filtrat durchfließen. Die Wartungsintervalle des Filtereinsatzes können durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen um ein Vielfaches verlängert werden.In Figs. 7 and 8, a filter element 6 is shown having its suction port 9 of the side facing an inwardly directed curvature 23. This creates a free space 11 in front of the suction opening 9 , in which the entire filtrate collects and from which the impeller 10 can suck in without problems. A blockage of the filter surface opposite the suction opening 9 no longer results in the previously usual pressure loss in front of the impeller. Because the enlarged filter area in front of the suction opening allows enough filtrate to flow through. The maintenance intervals of the filter insert can be extended many times over by the configurations according to the invention.

Claims

1. Centrifugal pump with a filter bowl arranged on the suction side and a removable filter insert arranged inside the same, characterized in that the filter insert ( 6 ) is provided with a filtrate collecting free space ( 11 ) and the free space ( 11 ) of a suction opening ( 9 ) of the Pump part ( 3 ) is opposite.

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that a filtrate collecting free space ( 11 ) is arranged between at least two filter chambers of the filter insert ( 6 ).

3. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that a filter insert ( 6 ) penetrating in the suction direction filter tube ( 20 ) with the volume enveloped by it forms the free space ( 11 ).

4. Centrifugal pump according to claims 1 to 3, characterized in that the filter insert ( 6 ) and the filter tube ( 20 ) are constructed in several parts and / or can be dismantled.

5. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the suction opening ( 9 ) of the pump part ( 3 ) facing wall surface ( 23 ) of the filter insert ( 6 ) with the suction opening ( 9 ) containing wall surface of the filter bowl ( 2 ) collecting a filtrate free space ( 11 ) forms.

6. Centrifugal pump according to claim 5, characterized in that the free space ( 11 ) has an elliptical or similarly shaped cross section.